Ein Windprofiler ist ein meteorologischesMesssystem, das hauptsächlich wie ein vertikal ausgerichtetes Radargerät arbeitet. Mit ihm lassen sich der Höhenwind in 0,5 bis 16 km Höhe und die Temperatur bis in 4 km Höhe in hoher zeitlicher Auflösung bestimmen, typischerweise alle 30 min; damit sind sie aktueller als Sondierungen der Atmosphäre mit Ballonen. Die Daten können direkt für die Initialisierung und Anpassung der Wettermodelle verwendet werden und dienen einer möglichst genauen Wettervorhersage. Windprofiler arbeiten vollautomatisch und können daher auch mit wenig Personal betrieben werden.
Für die Bestimmung von Windgeschwindigkeiten kann jede Radarfrequenz als Sendefrequenz genutzt werden. Es ist ein Kompromiss zu schließen:
je höher die Sendefrequenz, desto größer auch die Dopplerfrequenz bei gleicher Windgeschwindigkeit, weswegen höhere Frequenzen eine bessere Messgenauigkeit bieten; allerdings werden sie innerhalb von Wolken sehr stark bedämpft und haben deswegen keine große Reichweite.
tiefere Frequenzen können dichtere Wolkendecken durchdringen, haben aber eine schlechtere Genauigkeit.
Bodengestützt
Um vom Boden aus zu messen, werden meist niedrigere Frequenzen im HF- bis UHF-Band verwendet; Frequenzen um 50 MHz können nämlich selbst dichte Gewitterwolken durchdringen. In Deutschland zugelassene Frequenzen für (meist bodenständige) Windprofil-Radargeräte sind:[1]
min. Frequenz
max. Frequenz
im Frequenzband
46 MHz
68 MHz
HF
470 MHz
790 MHz
UHF
1260 MHz
1300 MHz
L
Satellitengestützt
Bei satellitengestützten Radargeräten (Abstrahlung nach unten) müssen durch die meist sehr große Höhe der Umlaufbahn über der Erdoberfläche oder der Wolkendecke Einschränkungen in der Genauigkeit durch die Divergenz der elektromagnetischen Wellen hingenommen werden. Das kann kompensiert werden durch die Wahl extrem hoher Sendefrequenzen und daraus folgender höherer Richtwirkung bei kleineren geometrischen Abmessungen der Antennen; die höhere Dämpfung durch die Atmosphäre ist bei Messungen aus dem Weltall nur auf einem sehr kurzen Stück des Ausbreitungsweges wirksam. Von Satelliten aus werden zusätzlich folgende Frequenzbänder für die Erkundung von Wettererscheinungen genutzt:[1]
min. Frequenz
max. Frequenz
im Frequenzband
5,250 GHz
5,255 GHz
C
9,300 GHz
9,900 GHz
X
13,25 GHz
13,75 GHz
Ku
24,05 GHz
24,25 GHz
K
35,5 GHz
36,0 GHz
Ka
94,0 GHz
94,1 GHz
W
130,0 GHz
134,0 GHz
F
237,9 GHz
238,0 GHz
J
Geschichte
1966–1969: erste Versuche von Windmessungen mittels Radar in Wallops Island
1975: erstes spezielles Radar für Höhenwindmessungen nimmt in Boulder (Colorado) den Betrieb auf (Sunset-Radar)
